Гидравлический расчет водонапорной сети

Потребление воды городом в час максимального водоптребления с 8 до 9 часов

Q_гор. = Q_8-9. + Q_пол.8-9 = 1011,65 + 81,9 = 1094 м³/час

Или q _гор. = Q_гор. * 1000 / 3600 = 1094 * 1000 / 3600 = 304 л/с

Общая длина водопроводной сети 5400м

Определим удельный расход, т.е. количество отбираемой воды, приходящей на единицу длины участка (удельный отбор – q_уд, л/с на 1 м), определяется по формуле:

q_уд= q_{равн.распр} /∑1 = 304 / 5400 = 0,056 л/с

Зная удельный отбор q_уд, л/с на 1м, можно определить путевые отборы воды q_п, л/с, из каждого участка сети.

q_п= q_уд*1, м

q_{п 1-2} = 0,056 * 300 = 16,09 л/с и так далее. Полученные результаты вносятся в таблицу 2

Предполагаем, что отбор воды осуществляется из узлов сети.

Для узла кольцевой сети, к которому примыкают два и более участка, фиктивный узловой отбор q_уз, л/с, равен полу сумме путевых отборов q_п, л/с, всех участков, примыкающих к данному узлу:

q_уз=0,5* ∑Q_п

 

Таблица №2 - Путевые расходы на участках сети

№ участка	Длина участка	Путевой расход, л/с
1-2		16,89
2-3		42,23
3-6		47,29
6-7		42,23
7-1		30,4
3-4		45,02
4-5		33,78
5-6		46,17
итого		304,0

 

Потребление воды промышленным предприятием не входит в расчет удельного водопотребления, но этот расход идет как сосредоточенный расход узла 5. Сосредоточенный расход считается по часу наибольшего водопотребления:

qпр= Qх-б.8-9 Х.ц + Qх-б.8-9 Г.ц + Qдуш 1 Х.ц + Qдуш 1Г.ц + Qпр2 = 3,13 + 2,25 + 12,75 + 12,75 + 60 = 91 м3/час

Сосредоточенный расход 5 узла

q_соср= q_пр* 1000 / 3600 = 91 * 1000 / 3600 = 26 л/с

 

 

Таблица №3 – Узловые расходы воды в расчетных точках

№ узловых точек	№ прилегающих участков	Узловой расход, л/с	сосредоточенный расход, л/с	общий узловой расход, л/с
	1-2 1-7	23,7		23,7
	1-2 2-3	29,6		29,6
	2-3 3-4 3-6	67,3		67,3
	3-4 4-5	39,3		39,3
	4-5, 5-6	40,0	26,0	66,0
	3-6, 5-6, 6-7	67,9		67,9
	6-7, 7-1	36,2		36,2
итого:	304,0		330,0

 

Расчетный расход воды

q_расч= q_гор+ q_соср= 304 + 26 = 330 л/с

 

Расчетные случаи отбора воды

До начала гидравлического расчета должна быть выполнена трассировка водопроводной сети, установлены точки подключения водопотребителей с сосредоточенными отборами воды. Промышленное предприятие – точка 5. Кроме того, должно быть определено максимально суточное и часовое потребление воды. Установлены режимы подачи воды в сеть и отбора ее из сети.

Расчет начнем вести с критической точки или точки встречи потоков. Критическая точка наиболее удалена от первой точки и наиболее неблагоприятна по рельефу местности.

Необходимо определить расчетные случаи отбора воды.

Водопроводные сети обычно проектируются на следующие расчетные случаи:

- максимальное хозяйственно-производственное водопотребление из сети,

- тушение расчетного количества пожаров при хозяйственно-производственном потреблении.

Обычно первый случай является основным, для режима которого определяют диаметры труб участков сети и высоту водонапорной башни. Условиями второго расчетного случая проверяют возможность пропуска расчетных расходов на наружное пожаротушение при допустимых скоростях движения воды по трубам, а также определяют расчетный напор противопожарных насосов.

Гидравлический расчет сети на случай максимального водоразбора произведен по методу В.Г. Лобачева -Кросса. Потери напора определены по формуле h=S*q², где S=S₀*L*δ. Удельное сопротивление S₀ в зависимости от диаметров труб принято по приложению 11,12,13; поправочный коэффициент δ вводится при скоростях движения воды менее 1,2 м/с.

 

На случай пожара при максимальном водоразборе расчетный расход воды составляет

330 л/с + 65 = 395 л/с.

Пожары размещаем в точках наиболее удаленных и возвышенных.

Узловые расходы принимаем теже, что и для случая максимального водоразбора.

Распределив расходы воды по участкам, определим потери напора с использованием таблиц Шевелева Ф.А. и произведем увязку сети по методу М.М. Андрияшева.

При пожаре допускается значительное увеличение скоростей движения воды по сравнению с экономичным до (2 – 2,5м); допустимые невязки в кольцах составляют 0,5 – 1,0м.

 

 

Таблица 4. Увязка кольцевой водопроводной сети по методу В.Г. Лобачева.

Случай максимального водоразбора

№ кольца	№ участка	Длина участка, м	Предварительное распределение воды
q, л/с	d,мм	v,м/с	δ	S0*10-6	S= S0*l*g *10-3	S*q, м	H= S*q2,м
I	1-2		106,2		1,09	0,988	0,4151	0,123	0,013	+1,38
2-3		76,6		0,78	1,05	0,4151	0,326	0,025	+1,92
3-6		15,0		0,47	1,178	7,399	7,32	0,11	-1,65
6-7		163,9		0,83	1,04	0,06479	0,051	0,0083	-1,36
7-1		200,1		1,02	1,0	0,06479	0,034	0,007	-1,4
									0,163	-1,11
II	3-4		24,3		0,76	1,062	7,399	6,286	0,152	+3,71
4-5		15,0		0,82	1,04	34,09	21,27	0,32	-4,77
5-6		81,0		0,83	1,04	0,4151	0,354	0,0287	-2,32
3-6		15,0		0,47	1,178	7,399	7,32	0,11	+1,65
									0,61	-1,73
Dq I = - (+Dh)/(2* Sq) = -1,73/(2*0,61) = +1,42 л/с

 

Продолж. таблицы 4

Первое исправление	Второе исправление
Dq, л/с	q, л/с	S*q	h= S*q2	Dq, л/с	q, л/с	S*q	h= S*q2
+3,4	109,6	0,0135	+1,48		109,6	0,0135	+1,48
+3,4	80,0	0,026	+2,1		80,0	0,026	+2,1
-3,4;+1,42	13,00	0,095	-1,24	0,27	13,27	0,097	-1,29
-3,4	160,5	0,0082	-1,3		160,5	0,0082	-1,3
-3,4	196,7	0,0067	-1,32		196,7	0,0067	-1,32
			-0,28				-0,33
Dq I = - (+h)/(2* Sq) = -(-1,11)/(2*0,163) = +3,4 л/с	Dq I = 0
+1,42	25,72	0,161	+4,16	+0,27	26,0	0,163	+4,25
-1,42	13,6	0,289	-3,93	-0,27	13,3	0,283	-3,77
-1,42	79,6	0,028	-2,24	-0,27	79,33	0,028	-2,23
+1,42;-3,4	13,0	0,95	+1,24	+0,27	13,27	0,097	+1,29
		1,428	-0,77				-0,46
Dq II = - (+h)/(2* Sq) = -(-0,77)/(2*1,428)= +0,27 л/с